[发明专利]一种耐高温结构吸波型陶瓷基复合材料的快速制备方法

摘要

本发明涉及一种耐高温结构吸波型陶瓷基复合材料的快速制备方法，采用SI+RMI工艺制备SiC纤维增强硅基陶瓷基复合材料，即首先通过SI工艺在SiC纤维预制体中分别引入Si3N4粉体、BN粉体、SiC粉体、或C+Si3N4混合粉体，然后经RMI工艺将硅熔体渗透至复合材料内部，分别与上述粉体结合或反应生成Si3N4‑Si基体、Si‑B‑N基体、SiC‑Si基体、或Si‑C‑N基体，制备出满足结构吸波型陶瓷基复合材料要求的电磁阻抗匹配型基体(如Si3N4‑Si、Si‑B‑N等)或电磁吸波型基体(如SiC‑Si、Si‑C‑N等)，实现复合材料的快速致密化，有效缩短复合材料制备周期、提高复合材料致密度和力学/吸波性能。

主权项

1.一种耐高温结构吸波型陶瓷基复合材料的快速制备方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将SiC纤维预制体进行超声清洗、烘干；步骤2：在40～100℃的蒸馏水中加入羧甲基纤维素钠和BN粉体、Si3N4粉体和SiC粉体，其中：蒸馏水占40～70wt.％，羧甲基纤维素钠占0.2～0.6wt.％，BN、Si3N4、SiC占29.8～59.8wt.％；搅拌均匀后倒入球磨罐，使用粒径为5～12mm的刚玉球磨10～60h，制成浆料；步骤3：将浆料和预制体放入同一密闭容器中，保持密闭容器的绝对压力为100～4000Pa保压10～30min，然后将预制体浸没在浆料中继续抽真空；当密闭容器内的绝对压力为100～4000Pa时，保压10～30min；然后给密闭容器中通入气氛，当容器压力达到0.3～3MPa时保持10～50min；从浆料中取出预制体，放入冷冻干燥机中冷冻2～15h，冷冻温度为‑50～‑80℃，继续真空冷冻干燥2～40h，保持干燥机的绝对压力为5～100Pa，干燥温度为40～80℃；重复前述浸渍和干燥的步骤，直至预制体中BN、Si3N4、SiC的体积含量达到25～36vol.％；步骤4：在经步骤3处理的预制体表面涂覆粒径为2～45μm的工业用硅粉，在绝对压力为100～4000Pa的高温真空炉中以3～30℃/min的升温速率升温至1450～1600℃，保温0.2～1h，使硅熔融浸渗到预制体中，再以1～30℃/min的降温速率降温到1300℃～1400℃保温0.5～4h，使其充分反应，再以1～30℃/min的降温速率降温到室温，得到耐高温结构吸波型陶瓷基复合材料。